高中牛頓第二定律教案

高三物理教案：《牛頓第二定律的理解與方法應用》教學設計。

經驗告訴我們，成功是留給有準備的人。高中教師要準備好教案，這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以讓學生能夠在課堂積極的參與互動，幫助高中教師提前熟悉所教學的內容。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢？經過搜索和整理，小編為大家呈現(xiàn)“高三物理教案：《牛頓第二定律的理解與方法應用》教學設計”，歡迎大家與身邊的朋友分享吧！

本文題目：高三物理教案：牛頓第二定律的理解與方法應用

牛頓第二定律的理解與方法應用

一、牛頓第二定律的理解。

1、矢量性

合外力的方向決定了加速度的方向，合外力方向變，加速度方向變，加速度方向與合外力方向一致。其實牛頓第二定律的表達形式就是矢量式。

2、瞬時性

加速度與合外力是瞬時對應關系，它們同生、同滅、同變化。

3、同一性(同體性)

中各物理量均指同一個研究對象。因此應用牛頓第二定律解題時，首先要處理好的問題是研究對象的選擇與確定。

4、相對性

在 中，a是相對于慣性系的而不是相對于非慣性系的即a是相對于沒有加速度參照系的。

5、獨立性

理解一：F合產生的加速度a是物體的總加速度，根據(jù)矢量的合成與分解，則有物體在x方向的加速度ax;物體在y方向的合外力產生y方向的加速度ay。牛頓第二定律分量式為： 。

二、方法與應用

1、整體法與隔離法(同體性)

選擇研究對象是解答物理問題的首要環(huán)節(jié)，在很多問題中，涉及到相連接的幾個物體，研究對象的選擇方案不惟一。解答這類問題，應優(yōu)先考慮整體法，因為整體法涉及研究對象少，未知量少，方程少，求解簡便。但對于大多數(shù)平衡問題單純用整體法不能解決，通常采用“先整體，后隔離”的分析方法。

2、牛頓第二定律瞬時性解題法(瞬時性)

牛頓第二定律的核心是加速度與合外力的瞬時對應關系，做變加速運動的物體，其加速度時刻都在變化，某時刻的加速度叫瞬時加速度，而加速度由合外力決定，當合外力恒定時，加速度也恒定，合外力變化時，加速度也隨之變化，且瞬時力決定瞬時加速度。解決這類問題要注意：

(1)確定瞬時加速度的關鍵是正確確定瞬時合外力。

(2)當指定某個力變化時，是否還隱含著其它力也發(fā)生變化。

(3)整體法、隔離法的合力應用。

3、動態(tài)分析法

4、正交分解法(獨立性)

(1)、平行四邊形定則是矢量合成的普遍法則，若二力合成，通常應用平行四邊形定則，若是多個力共同作用，則往往應用正交分解法

(2)正交分解法：即把力向兩個相互垂直的方向分解，分解到直角坐標系的兩個軸上，再進行合成，以便于計算解題。

5、結論求解法：結論：物體由豎直圓周的頂點從靜止出發(fā)，沿不同的光滑直線軌道運動至圓周上另外任一點所用的時間相同。

三、牛頓定律的應用

1、脫離問題

一起運動的兩物體發(fā)生脫離時，兩物體接觸，物體間的彈力為零，兩物體的速度、加速度相等。

曲線運動、運動的合成與分解、平拋運動

1、深刻理解曲線運動的條件和特點

(1)曲線運動的條件：運動物體所受合外力的方向跟其速度方向不在一條直線上時，物體做曲線運動。

(2)曲線運動的特點：○1在曲線運動中，運動質點在某一點的瞬時速度方向，就是通過這一點的曲線的切線方向。②曲線運動是變速運動，這是因為曲線運動的速度方向是不斷變化的?！?做曲線運動的質點，其所受的合外力一定不為零，一定具有加速度。

(3)曲線運動物體所受合外力方向和速度方向不在一直線上，且一定指向曲線的凹側。

2、深刻理解運動的合成與分解

(1)物體的實際運動往往是由幾個獨立的分運動合成的，由已知的分運動求跟它們等效的合運動叫做運動的合成;由已知的合運動求跟它等效的分運動叫做運動的分解。

運動的合成與分解基本關系：○1分運動的獨立性;○2運動的等效性(合運動和分運動是等效替代關系，不能并存);○3運動的等時性;○4運動的矢量性(加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四邊形定則。)

(2)互成角度的兩個分運動的合運動的判斷

合運動的情況取決于兩分運動的速度的合速度與兩分運動的加速度的合加速度，兩者是否在同一直線上，在同一直線上作直線運動，不在同一直線上將作曲線運動。

①兩個直線運動的合運動仍然是勻速直線運動。

②一個勻速直線運動和一個勻加速直線運動的合運動是曲線運動。

③兩個初速度為零的勻加速直線運動的合運動仍然是勻加速直線運動。

④兩個初速度不為零的勻加速直線運動的合運動可能是直線運動也可能是曲線運動。當兩個分運動的初速度的合速度的方向與這兩個分運動的合加速度方向在同一直線上時，合運動是勻加速直線運動，否則是曲線運動。

(3)怎樣確定合運動和分運動

①合運動一定是物體的實際運動

②如果選擇運動的物體作為參照物，則參照物的運動和物體相對參照物的運動是分運動，物體相對地面的運動是合運動。

③進行運動的分解時，在遵循平行四邊形定則的前提下，類似力的分解，要按照實際效果進行分解。

3、繩端速度的分解

此類有繩索的問題，對速度分解通常有兩個原則①按效果正交分解物體運動的實際速度②沿繩方向一個分量，另一個分量垂直于繩。(效果：沿繩方向的收縮速度，垂直于繩方向的轉動速度)

4、小船渡河問題

17、一條寬度為L的河流，水流速度為Vs,已知船在靜水中的速度為Vc，那么：

(1)怎樣渡河時間最短?

(2)若Vc>Vs,怎樣渡河位移最小?

(3)若Vc

分析與解：(1)如圖2甲所示，設船上頭斜向上游與河岸成任意角θ，這時船速在垂直于河岸方向的速度分量V1=Vcsinθ,渡河所需時間為： .

可以看出：L、Vc一定時，t隨sinθ增大而減小;當θ=900時，sinθ=1,所以，當船頭與河岸垂直時，渡河時間最短， .

(2)如圖2乙所示，渡河的最小位移即河的寬度。為了使渡河位移等于L，必須使船的合速度V的方向與河岸垂直。這是船頭應指向河的上游，并與河岸成一定的角度θ。根據(jù)三角函數(shù)關系有：Vccosθ─Vs=0.

所以θ=arccosVs/Vc,因為0≤cosθ≤1,所以只有在Vc>Vs時，船才有可能垂直于河岸橫渡。

(3)如果水流速度大于船上在靜水中的航行速度，則不論船的航向如何，總是被水沖向下游。怎樣才能使漂下的距離最短呢?如圖2丙所示，設船頭Vc與河岸成θ角，合速度V與河岸成α角?？梢钥闯觯害两窃酱?，船漂下的距離x越短，那么，在什么條件下α角最大呢?以Vs的矢尖為圓心，以Vc為半徑畫圓，當V與圓相切時，α角最大，根據(jù)cosθ=Vc/Vs,船頭與河岸的夾角應為：θ=arccosVc/Vs.

船漂的最短距離為： .

此時渡河的最短位移為： .

5、平拋運動

(1).物體做平拋運動的條件：只受重力作用，初速度不為零且沿水平方向。物體受恒力作用，且初速度與恒力垂直，物體做類平拋運動。

(2).平拋運動的處理方法

通常，可以把平拋運動看作為兩個分運動的合動動：一個是水平方向(垂直于恒力方向)的勻速直線運動，一個是豎直方向(沿著恒力方向)的勻加速直線運動。

(3).平拋運動的規(guī)律

以拋出點為坐標原點，水平初速度V0方向為沿x軸正方向，豎直向下的方向為y軸正方向，建立如圖1所示的坐標系，在該坐標系下，對任一時刻t.

①位移

分位移 , ,合位移 , .

為合位移與x軸夾角.

②速度

分速度 , Vy=gt, 合速度 , .

為合速度V與x軸夾角

(4).平拋運動的性質

做平拋運動的物體僅受重力的作用，故平拋運動是勻變速曲線運動。

29、如圖4所示，排球場總長為18m，設球網(wǎng)高度為2m，運動員站在離網(wǎng)3m的線上(圖中虛線所示)正對網(wǎng)前跳起將球水平擊出。(不計空氣阻力)

(1)設擊球點在3m線正上方高度為2.5m處，試問擊球的速度在什么范圍內才能使球即不觸網(wǎng)也不越界?

(2)若擊球點在3m線正上方的高度小余某個值，那么無論擊球的速度多大，球不是觸網(wǎng)就是越界，試求這個高度?

思路分析：排球的運動可看作平拋運動，把它分解為水平的勻速直線運動和豎直的自由落體運動來分析。但應注意本題是“環(huán)境”限制下的平拋運動，應弄清限制條件再求解。關鍵是要畫出臨界條件下的圖來。

解答：(1)如圖，設球剛好擦網(wǎng)而過

擦網(wǎng)點x1=3m，y1=h2-h1=2.5-2=0.5m

設球剛好打在邊界線上，則落地點x2=12m，y2=h2=2.5m，代入上面速度公式可求得：

欲使球既不觸網(wǎng)也不越界，則球初速度v0應滿足：

(2)設擊球點高度為h3時，球恰好既觸網(wǎng)又壓線，如圖所示。

再設此時排球飛出的初速度為v，對觸網(wǎng)點x3=3m，y3=h3-h1=h3-2代入(1)中速度公式可得：

對壓界點x4=12m，y4=h3，代入(1)中速度公式可得：

、兩式聯(lián)立可得h3=2.13m

即當擊球高度小于2.13m時，無論球被水平擊出的速度多大，球不是觸網(wǎng)，就是出界。

6、圓周運動

線速度、角速度、周期間的關系

皮帶傳動問題

① 皮帶上的各點的線速度大小相等

② 同一輪子上的各點的角速度相等，周期相等。

延伸閱讀

高三物理教案：《牛頓第二定律教案》教學設計

第二講、牛頓第二定律

主備教師：楊維君

一、【內容與解析】

1.內容：牛頓第二定律。

2.解析：本講的內容牛頓第二定律指的是物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，其核心是F=ma,理解它關鍵就是要注意力和加速度都是矢量，它們的關系除了數(shù)量大小的關系外，還有方向之間的關系。明確力和加速度方向，也是正確列出方程的重要環(huán)節(jié)。若F為物體受的合外力，那么a表示物體的實際加速度；若F為物體受的某一個方向上的所有力的合力，那么a表示物體在該方向上的分加速度；若F為物體受的若干力中的某一個力，那么a僅表示該力產生的加速度，不是物體的實際加速度。。學生已經學過力和加速度，本節(jié)課的內容牛頓第二定律就是在此基礎上的發(fā)展。教學的重點是會用牛頓第二定律解題，解決重點的關鍵是注意解題的要領，明確研究對象，對物體進行受力分析，然后進行正交分解。

二、【教學目標與解析】

1．教學目標

（1）．理解牛頓第二定律，能夠運用牛頓第二定律解決力學問題

（2）．理解力與運動的關系，會進行相關的判斷

（3）．掌握應用牛頓第二定律分析問題的基本方法和基本技能

2．目標解析

（1）理解牛頓第二定律就是指物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，即F=ma。

（2）．理解力與運動的關系，會進行相關的判斷就是指若F為物體受的合外力，那么a表示物體的實際加速度；若F為物體受的某一個方向上的所有力的合力，那么a表示物體在該方向上的分加速度；若F為物體受的若干力中的某一個力，那么a僅表示該力產生的加速度，不是物體的實際加速度。

三、【問題診斷分析】

在本節(jié)課的教學中，學生可能遇到的問題是對牛頓運動定律的不理解，產生這一問題的原因是沒考慮方向。要解決這一問題，就要注意力和加速度都是矢量，它們的關系除了數(shù)量大小的關系外，還有方向之間的關系。明確力和加速度方向，也是正確列出方程的重要環(huán)節(jié)。

四、【教學支持條件分析】

五、【教學過程】

問題一：牛頓第二定律的內容是什么？

物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，即F=ma （其中的F和m、a必須相對應）

點評：特別要注意表述的第三句話。因為力和加速度都是矢量，它們的關系除了數(shù)量大小的關系外，還有方向之間的關系。明確力和加速度方向，也是正確列出方程的重要環(huán)節(jié)。

若F為物體受的合外力，那么a表示物體的實際加速度；若F為物體受的某一個方向上的所有力的合力，那么a表示物體在該方向上的分加速度；若F為物體受的若干力中的某一個力，那么a僅表示該力產生的加速度，不是物體的實際加速度。

問題二：怎樣理解牛頓第二定律？

（1）瞬時性：加速度與合外力在每個瞬時都有大小、方向上的對應關系，這種對應關系表現(xiàn)為：合外力恒定不變時，加速度也保持不變。合外力變化時加速度也隨之變化。合外力為零時，加速度也為零

（2）矢量性：牛頓第二定律公式是矢量式。公式只表示加速度與合外力的大小關系.矢量式的含義在于加速度的方向與合外力的方向始終一致.

（3）同一性：加速度與合外力及質量的關系，是對同一個物體（或物體系）而言，即 F與a均是對同一個研究對象而言.

（4）相對性；牛頓第二定律只適用于慣性參照系

（5）局限性：牛頓第二定律只適用于低速運動的宏觀物體，不適用于高速運動的微觀粒子

【例1】 如圖所示，如圖所示，輕彈簧下端固定在水平面上。一個小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落。在小球下落的這一全過程中，下列說法中正確的是

A．小球剛接觸彈簧瞬間速度最大

B．從小球接觸彈簧起加速度變?yōu)樨Q直向上

C．從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的速度先增大后減小

D．從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的加速度先減小后增大

解析：小球的加速度大小決定于小球受到的合外力。從接觸彈簧到到達最低點，彈力從零開始逐漸增大，所以合力先減小后增大，因此加速度先減小后增大。當合力與速度同向時小球速度增大，所以當小球所受彈力和重力大小相等時速度最大。選CD。

變式練習1：如圖所示．彈簧左端固定，右端自由伸長到O點并系住物體m．現(xiàn)將彈簧壓縮到A點，然后釋放，物體一直可以運動到B點．如果物體受到的阻力恒定，則

A．物體從A到O先加速后減速

B．物體從A到O加速運動，從O到B減速運動

C．物體運動到O點時所受合力為零

D．物體從A到O的過程加速度逐漸減小

解析：物體從A到O的運動過程，彈力方向向右．初始階段彈力大于阻力，合力方向向右．隨著物體向右運動，彈力逐漸減小，合力逐漸減小，由牛頓第二定律可知，此階段物體的加速度向右且逐漸減小，由于加速度與速度同向，物體的速度逐漸增大．所以初始階段物體向右做加速度逐漸減小的加速運動．

當物體向右運動至AO間某點（設為O′）時，彈力減小到等于阻力，物體所受合力為零，加速度為零，速度達到最大．

此后，隨著物體繼續(xù)向右移動，彈力繼續(xù)減小，阻力大于彈力，合力方向變?yōu)橄蜃螅罯點時彈力減為零，此后彈力向左且逐漸增大．所以物體從O′點后的合力方向均向左且合力逐漸增大，由牛頓第二定律可知，此階段物體的加速度向左且逐漸增大．由于加速度與速度反向，物體做加速度逐漸增大的減速運動．

正確選項為A、C．

點評：（1）解答此題容易犯的錯誤就是認為彈簧無形變時物體的速度最大，加速度為零．這顯然是沒對物理過程認真分析，靠定勢思維得出的結論．要學會分析動態(tài)變化過程，分析時要先在腦子里建立起一幅較為清晰的動態(tài)圖景，再運用概念和規(guī)律進行推理和判斷．

（2）通過此題，可加深對牛頓第二定律中合外力與加速度間的瞬時關系的理解，加深對速度和加速度間關系的理解．譬如，本題中物體在初始階段，盡管加速度在逐漸減小，但由于它與速度同向，所以速度仍繼續(xù)增大．

問題三．如何應用牛頓第二定律解題？

①明確研究對象?？梢砸阅骋粋€物體為對象，也可以以幾個物體組成的質點組為對象。設每個質點的質量為mi，對應的加速度為ai，則有：F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+mnan

對這個結論可以這樣理解：先分別以質點組中的每個物體為研究對象用牛頓第二定律：

∑F1=m1a1，∑F2=m2a2，……∑Fn=mnan，將以上各式等號左、右分別相加，其中左邊所有力中，凡屬于系統(tǒng)內力的，總是成對出現(xiàn)并且大小相等方向相反的，其矢量和必為零，所以最后得到的是該質點組所受的所有外力之和，即合外力F。

②對研究對象進行受力分析。同時還應該分析研究對象的運動情況（包括速度、加速度），并把速度、加速度的方向在受力圖旁邊畫出來。

③若研究對象在不共線的兩個力作用下做加速運動，一般用平行四邊形定則（或三角形定則）解題；若研究對象在不共線的三個以上的力作用下做加速運動，一般用正交分解法解題（注意靈活選取坐標軸的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。

④當研究對象在研究過程的不同階段受力情況有變化時，那就必須分階段進行受力分析，分階段列方程求解。

解題要養(yǎng)成良好的習慣。只要嚴格按照以上步驟解題，同時認真畫出受力分析圖，標出運動情況，那么問題都能迎刃而解。

【例2】如圖所示，質量為4 kg的物體靜止于水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，物體受到大小為20Ｎ，與水平方向成30°角斜向上的拉力F作用時沿水平面做勻加速運動，求物體的加速度是多大?（g取10 m/s2）

解析：以物體為研究對象，其受力情況如圖所示，建立平面直角坐標系把F沿兩坐標軸方向分解，則兩坐標軸上的合力分別為

物體沿水平方向加速運動，設加速度為a，則x軸方向上的加速度ax＝a，y軸方向上物體沒有運動，故ay＝０，由牛頓第二定律得

所以

又有滑動摩擦力

以上三式代入數(shù)據(jù)可解得物體的加速度a=0.58 m/s2

點評：當物體的受力情況較復雜時，根據(jù)物體所受力的具體情況和運動情況建立合適的直角坐標系，利用正交分解法來解．

變式練習2：質量為2kg的物體放在水平地面上，與水平地面的動摩擦因數(shù)為0．2，現(xiàn)

對物體作用一向右與水平方向成37°，大小為10N的拉力F，使之向右做勻加速運動，求物體運動的加速度?

六、本課小結

牛頓第二定律的內容物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，即F=ma （其中的F和m、a必須相對應）

高考物理知識點速查復習牛頓第二定律的理解與方法應用

一名優(yōu)秀的教師在每次教學前有自己的事先計劃，高中教師要準備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓學生們能夠在上課時充分理解所教內容，幫助高中教師提高自己的教學質量。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢？下面是由小編為大家整理的“高考物理知識點速查復習牛頓第二定律的理解與方法應用”，大家不妨來參考。希望您能喜歡！

牛頓第二定律的理解與方法應用
一、牛頓第二定律的理解。
1、矢量性
合外力的方向決定了加速度的方向，合外力方向變，加速度方向變，加速度方向與合外力方向一致。其實牛頓第二定律的表達形式就是矢量式。
2、瞬時性
加速度與合外力是瞬時對應關系，它們同生、同滅、同變化。
3、同一性(同體性)
中各物理量均指同一個研究對象。因此應用牛頓第二定律解題時，首先要處理好的問題是研究對象的選擇與確定。
4、相對性
在中，a是相對于慣性系的而不是相對于非慣性系的即a是相對于沒有加速度參照系的。
5、獨立性
理解一：F合產生的加速度a是物體的總加速度，根據(jù)矢量的合成與分解，則有物體在x方向的加速度ax；物體在y方向的合外力產生y方向的加速度ay。牛頓第二定律分量式為：。
二、方法與應用
1、整體法與隔離法（同體性）
選擇研究對象是解答物理問題的首要環(huán)節(jié)，在很多問題中，涉及到相連接的幾個物體，研究對象的選擇方案不惟一。解答這類問題，應優(yōu)先考慮整體法，因為整體法涉及研究對象少，未知量少，方程少，求解簡便。但對于大多數(shù)平衡問題單純用整體法不能解決，通常采用“先整體，后隔離”的分析方法。
2、牛頓第二定律瞬時性解題法（瞬時性）
牛頓第二定律的核心是加速度與合外力的瞬時對應關系，做變加速運動的物體，其加速度時刻都在變化，某時刻的加速度叫瞬時加速度，而加速度由合外力決定，當合外力恒定時，加速度也恒定，合外力變化時，加速度也隨之變化，且瞬時力決定瞬時加速度。解決這類問題要注意：
（1）確定瞬時加速度的關鍵是正確確定瞬時合外力。
（2）當指定某個力變化時，是否還隱含著其它力也發(fā)生變化。
（3）整體法、隔離法的合力應用。
3、動態(tài)分析法
4、正交分解法（獨立性）
（1）、平行四邊形定則是矢量合成的普遍法則，若二力合成，通常應用平行四邊形定則，若是多個力共同作用，則往往應用正交分解法
（2）正交分解法：即把力向兩個相互垂直的方向分解，分解到直角坐標系的兩個軸上，再進行合成，以便于計算解題。
5、結論求解法：結論：物體由豎直圓周的頂點從靜止出發(fā)，沿不同的光滑直線軌道運動至圓周上另外任一點所用的時間相同。
三、牛頓定律的應用
1、脫離問題
一起運動的兩物體發(fā)生脫離時，兩物體接觸，物體間的彈力為零，兩物體的速度、加速度相等。
曲線運動、運動的合成與分解、平拋運動
1、深刻理解曲線運動的條件和特點
（1）曲線運動的條件：運動物體所受合外力的方向跟其速度方向不在一條直線上時，物體做曲線運動。
（2）曲線運動的特點：○1在曲線運動中，運動質點在某一點的瞬時速度方向，就是通過這一點的曲線的切線方向。②曲線運動是變速運動，這是因為曲線運動的速度方向是不斷變化的?！?做曲線運動的質點，其所受的合外力一定不為零，一定具有加速度。
(3)曲線運動物體所受合外力方向和速度方向不在一直線上，且一定指向曲線的凹側。
2、深刻理解運動的合成與分解
(1)物體的實際運動往往是由幾個獨立的分運動合成的，由已知的分運動求跟它們等效的合運動叫做運動的合成；由已知的合運動求跟它等效的分運動叫做運動的分解。
運動的合成與分解基本關系：○1分運動的獨立性；○2運動的等效性（合運動和分運動是等效替代關系，不能并存）；○3運動的等時性；○4運動的矢量性（加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四邊形定則。）
(2)互成角度的兩個分運動的合運動的判斷
合運動的情況取決于兩分運動的速度的合速度與兩分運動的加速度的合加速度，兩者是否在同一直線上，在同一直線上作直線運動，不在同一直線上將作曲線運動。
①兩個直線運動的合運動仍然是勻速直線運動。
②一個勻速直線運動和一個勻加速直線運動的合運動是曲線運動。
③兩個初速度為零的勻加速直線運動的合運動仍然是勻加速直線運動。
④兩個初速度不為零的勻加速直線運動的合運動可能是直線運動也可能是曲線運動。當兩個分運動的初速度的合速度的方向與這兩個分運動的合加速度方向在同一直線上時，合運動是勻加速直線運動，否則是曲線運動。
（3）怎樣確定合運動和分運動
①合運動一定是物體的實際運動
②如果選擇運動的物體作為參照物，則參照物的運動和物體相對參照物的運動是分運動，物體相對地面的運動是合運動。
③進行運動的分解時，在遵循平行四邊形定則的前提下，類似力的分解，要按照實際效果進行分解。
3、繩端速度的分解
此類有繩索的問題，對速度分解通常有兩個原則①按效果正交分解物體運動的實際速度②沿繩方向一個分量，另一個分量垂直于繩。（效果：沿繩方向的收縮速度，垂直于繩方向的轉動速度）
4、小船渡河問題
17、一條寬度為L的河流，水流速度為Vs,已知船在靜水中的速度為Vc，那么：
（1）怎樣渡河時間最短？
（2）若VcVs,怎樣渡河位移最小？
（3）若VcVs,怎樣使船沿河漂下的距離最短？
分析與解：（1）如圖2甲所示，設船上頭斜向上游與河岸成任意角θ，這時船速在垂直于河岸方向的速度分量V1=Vcsinθ,渡河所需時間為：.
可以看出：L、Vc一定時，t隨sinθ增大而減??；當θ=900時，sinθ=1,所以，當船頭與河岸垂直時，渡河時間最短，.

(2)如圖2乙所示，渡河的最小位移即河的寬度。為了使渡河位移等于L，必須使船的合速度V的方向與河岸垂直。這是船頭應指向河的上游，并與河岸成一定的角度θ。根據(jù)三角函數(shù)關系有：Vccosθ─Vs=0.
所以θ=arccosVs/Vc,因為0≤cosθ≤1,所以只有在VcVs時，船才有可能垂直于河岸橫渡。
（3）如果水流速度大于船上在靜水中的航行速度，則不論船的航向如何，總是被水沖向下游。怎樣才能使漂下的距離最短呢？如圖2丙所示，設船頭Vc與河岸成θ角，合速度V與河岸成α角。可以看出：α角越大，船漂下的距離x越短，那么，在什么條件下α角最大呢？以Vs的矢尖為圓心，以Vc為半徑畫圓，當V與圓相切時，α角最大，根據(jù)cosθ=Vc/Vs,船頭與河岸的夾角應為：θ=arccosVc/Vs.
船漂的最短距離為：.
此時渡河的最短位移為：.
5、平拋運動
（1）．物體做平拋運動的條件：只受重力作用，初速度不為零且沿水平方向。物體受恒力作用，且初速度與恒力垂直，物體做類平拋運動。
（2）．平拋運動的處理方法
通常，可以把平拋運動看作為兩個分運動的合動動：一個是水平方向（垂直于恒力方向）的勻速直線運動，一個是豎直方向（沿著恒力方向）的勻加速直線運動。
(3)．平拋運動的規(guī)律
以拋出點為坐標原點，水平初速度V0方向為沿x軸正方向，豎直向下的方向為y軸正方向，建立如圖1所示的坐標系，在該坐標系下，對任一時刻t.
①位移
分位移,,合位移,.
為合位移與x軸夾角.
②速度
分速度,Vy=gt,合速度,.
為合速度V與x軸夾角
(4)．平拋運動的性質
做平拋運動的物體僅受重力的作用，故平拋運動是勻變速曲線運動。
29、如圖4所示，排球場總長為18m，設球網(wǎng)高度為2m，運動員站在離網(wǎng)3m的線上（圖中虛線所示）正對網(wǎng)前跳起將球水平擊出。（不計空氣阻力）
(1)設擊球點在3m線正上方高度為2.5m處，試問擊球的速度在什么范圍內才能使球即不觸網(wǎng)也不越界？
（2）若擊球點在3m線正上方的高度小余某個值，那么無論擊球的速度多大，球不是觸網(wǎng)就是越界，試求這個高度？
思路分析：排球的運動可看作平拋運動，把它分解為水平的勻速直線運動和豎直的自由落體運動來分析。但應注意本題是“環(huán)境”限制下的平拋運動，應弄清限制條件再求解。關鍵是要畫出臨界條件下的圖來。
解答：（1）如圖，設球剛好擦網(wǎng)而過
擦網(wǎng)點x1＝3m，y1＝h2－h(huán)1＝2.5－2＝0.5m
設球剛好打在邊界線上，則落地點x2＝12m，y2＝h2＝2.5m，代入上面速度公式可求得：
欲使球既不觸網(wǎng)也不越界，則球初速度v0應滿足：
（2）設擊球點高度為h3時，球恰好既觸網(wǎng)又壓線，如圖所示。
再設此時排球飛出的初速度為v，對觸網(wǎng)點x3＝3m，y3＝h3－h(huán)1＝h3－2代入（1）中速度公式可得：
對壓界點x4＝12m，y4＝h3，代入（1）中速度公式可得：
1、2兩式聯(lián)立可得h3＝2.13m
即當擊球高度小于2.13m時，無論球被水平擊出的速度多大，球不是觸網(wǎng)，就是出界。
6、圓周運動
線速度、角速度、周期間的關系
皮帶傳動問題
①皮帶上的各點的線速度大小相等
②同一輪子上的各點的角速度相等，周期相等

高三物理《牛頓第二定律及應用》學案分析

高三物理《牛頓第二定律及應用》學案分析

學習目標：
1.記住和理解牛頓第二定律的內容。
2.掌握用牛頓第二定律解題的一般方法和基本物理模型，并會熟練應用。
3.強化規(guī)范化解題。
考點說明：
考點測試內容測試要求20072008200920xx20xx
20牛頓第一定律A√√
21探究、實驗：加速度與力、質量的關系a√√√
22牛頓第二定律(及其應用)C√√√√√
23牛頓第三定律A√√√
24力學單位制A√√
說明：1.不要求求解加速度大小不同的連接體問題，不要求求解三個及以上連接體問題。
學習過程：
一.基本問題
例題1：(2008年考題26)如圖所示，一個質量為2kg的物體靜止在光滑水平面上，現(xiàn)沿水平方向對物體施加10N的拉力，g取10m/s2，求：
(1)物體運動時加速度的大小;
(2)物體運動3s時速度的大小;
(3)物體從開始運動到位移為10m時經歷的時間。
知識點：⑴受力分析圖
⑵牛頓第二定律：F合=ma
⑶理解：①有力就有加速度(力和加速度是瞬時對應的關系)。
②加速度的大小與合外力成正比，與質量成反比。
③加速度的方向與合外力的方向相同。
⑷運動學公式：
例題2：(2007年考題26)在平直的高速公路上，一輛汽車正以32m/s的速度行駛。因前方出現(xiàn)事故，司機立即剎車，直到汽車停下。已知汽車的質量為1.5×103kg，剎車時汽車所受的阻力為1.2×104N，求：
(1)剎車時汽車的加速度的大小;
(2)從開始剎車到最終停下，汽車運動的時間;
(3)從開始剎車到最終停下，汽車前進的距離。診斷訓練：
1.下面說法中正確的是()
A.力是物體產生加速度的原因
B.物體運動狀態(tài)發(fā)生變化，不一定需要力的作用
C.物體運動速度的方向與它受到的合外力的方向總是一致的
D.物體受外力恒定，它的速度也恒定
2.物體在合外力F作用下，產生加速度a，下面說法中正確的是()
A.在勻減速直線運動中，a與F反向B.在勻加速直線運動中，a與F反向
C.不論在什么運動中，a與F的方向總是一致的D.以上說法都不對
3.物體在與其初速度始終共線的合外力F的作用下運動。取v0方向為正時，合外力F隨時間t的變化情況如圖所示，則在0-t1這段時間內()
A、物體的加速度先減小后增大，速度也是先減小后增大
B、物體的加速度先增大后減小，速度也是先增大后減小
C、物體的加速度先減小后增大，速度一直在增大
D、物體的加速度先減小后增大，速度一直在減小
二.提高題
例題3：一個質量是2kg的物體放在水平地面上，它與地面的動摩擦因數(shù)μ=0.2。(g=10m/s2)若物體受到大小為10N的水平拉力作用后由靜止開始運動。問：
①加速度大小?
②經過4s鐘，物體運動的位移是多少?
③若4s末撤去拉力，物體還能運動多遠?
變化1：若不是受水平方向的10N的拉力，而是與水平成37°角斜向下的10N推力作用(如圖示)，那么上述問題結果又是怎樣?
變化2：將恒定拉力F改為彈簧推物體：
(由10年27題改編)輕質彈簧的一端固定在豎直墻壁，另一端緊靠一質量m的木塊(彈簧與木塊沒有連接)，木塊與水平地面間的摩擦因數(shù)始終為，在外力作用下，木塊將彈簧壓縮了一段距離后靜止于A點，如圖所示，現(xiàn)撤去外力，木塊向右運動，離開彈簧后繼續(xù)滑行最終靜止于B點，請定性說明從A運動到B的過程中，木塊加速度大小和速度大小的變化情況。
例題4：(傳送帶模型)
如圖所示為一繃緊的水平傳送帶裝置，一質量m=0.5kg的物體(視為質點)，從離皮帶很近處無初速地落到最左端A處，物體與傳送帶間的動摩擦因素?=0.1，AB兩端間的距離為L=2.5m。試求：
⑴若傳送帶始終保持以υ=1m/s的速度順時針移動，則物體從A運動到B的過程所需的時間為多少?并畫出物體的V-t圖象。
⑵欲用最短時間把物體從A處傳到B處，求傳送帶的運行速度至少多大?
⑶若物體是以2m/s的初速度水平滑上A端，傳送帶還是始終保持以υ=1m/s的速度順時針移動，則物體從A運動到B的過程所需的時間又為多少?此時物體的V-t圖象又怎樣呢?
變化：(兩體滑動模型)
(4)如果物塊以2m/s的初速度水平滑上的不是傳送帶，而是靜止在光滑地面上的小車，其質量M=1kg，上表面動摩擦因素也為?=0.1，長度也為L=2.5m，如圖示，則物塊能否滑離小車?如果能，滑離時物塊的速度是多少?如果不能，滑塊最終距離小車最左端多遠?

《牛頓第二定律的應用》教學設計

作為優(yōu)秀的教學工作者，在教學時能夠胸有成竹，作為高中教師就要根據(jù)教學內容制定合適的教案。教案可以更好的幫助學生們打好基礎，使高中教師有一個簡單易懂的教學思路。關于好的高中教案要怎么樣去寫呢？下面是小編精心收集整理，為您帶來的《《牛頓第二定律的應用》教學設計》，供您參考，希望能夠幫助到大家。